专利名称：一种载波通道测试系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种载波通道测试系统。
背景技术：
随着技术的发展，电力线载波通信在配电网自动化系统中得到应用，尤其是混合线路(两端电缆，中间有架空)载波通信方式，亦有所应用。采用混合线路作为载波通道是一种新的尝试，与电缆屏蔽层载波通信比较，混合线路载波通信主要面临的是载波通道衰减大、突发干扰强等困难，这就对如何有效的对载波通道进行测试提出了更高的要求。然而，传统的电力线载波通道检测设备比较落后，主要表现为电路复杂、集成化程度低、性能不稳定、调试难度高等缺点，很多设备不具备实验规程融入功能和实验数据记录和分析能力。目前的检测仪器，检测人员必须根据检测调试规程及厂家技术资料规定的试验项目、接线和方法，多台仪器配合使用，逐点进行试验，试验繁琐、难度大，并且要求试验人员熟练掌握试验项目和规程，因此容易出现试验错误及项目遗漏。同时，需要多名工作人员在线路的两端操控相应设备，相互配合完成任务。近年来，在传统的检测装备的基础上，有人采用以FPGA为主的信号采集处理卡， 经USB 口与便携电脑相结合，充分利用计算机的显示、处理和存储功能，集多功能于一体。 这个系统实现了频谱分析，通道误码率检测，FSK调制解调器、示波器、录波器、频率发生器等功能。这些工作初步实现了同计算机的结合，但是却仍然未能从根本上改变现状，新产品大多是由单片机或DSP微处理器系统与PC机或便携电脑相组合，仍存在问题，如存在下位机电路设计复杂；与计算机之间的接口多简单串口，成为装置与计算机交换瓶颈；没有充分利用计算机资源和灵活性等缺点，适用度不广，同时也未能改变检测时需要多名工作人员协同工作的弊端。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种载波通道测试系统，该系统操作简单，功能齐全，集自动检测、数据采集和数据处理于一体，能方便快捷地对包含混合线路的多种线路实现载波通道测试。实现上述目的的技术方案是一种载波通道测试系统，包括依次连接的一通道测试平台、一通讯模块、一数据处理模块和一应用控制模块，其中所述应用控制模块一方面根据用户设置的系统参数发送控制命令至所述数据处理模块，另一方面接收所述数据处理模块处理后的测试数据；所述数据处理模块一方面对接收自所述测试模块的控制命令进行处理并发送至所述通讯模块；另一方面将所述通讯模块传输的测试数据进行处理并发送至所述应用控制模块；所述通讯模块一方面将所述数据处理模块处理后的控制命令根据不同协议打包
3成相应数据帧的形式传输给所述通道测试平台；另一方面将所述通道测试平台得到的测试数据传输给所述数据处理模块；所述通道测试平台对所述通讯模块传输的控制命令进行解析，进行通道测试，并将得到的测试数据反馈给所述通讯模块。上述的载波通道测试系统，其中，所述应用控制模块包括一用户模块、一测试模块和一系统参数模块，其中所述用户模块实现用户信息的记录和保存；所述系统参数模块实现用户对系统参数的设置和保存；所述测试模块一方面读取所述系统参数模块中的系统参数，生成相应的控制命令并发送至所述数据处理模块；另一方面接收所述数据处理模块处理后的测试数据并呈现给用户。上述的载波通道测试系统，其中，所述数据处理模块包括一数据库，所述数据处理模块对所述通讯模块传输的测试数据进行处理，并将处理结果存储于所述数据库。上述的载波通道测试系统，其中，所述通讯模块实现Modbus协议、101协议、⑶T协议和自定义CCTS协议，根据这四种不同协议将所述述数据处理模块处理后的控制命令打包成相应的数据帧形式。上述的载波通道测试系统，其中，所述通道测试平台包括相互连接的一载波通道检测装置和一仿真应答终端，其中所述载波通道检测装置解析由所述通讯模块传输的数据帧形式的控制命令，并根据该控制命令生成相应的检测信号发送至所述仿真应答终端，所述仿真应答终端对该检测信号自动应答，完成通道测试；所述载波通道检测装置将完成通道测试所得到的表示测试结果的测试数据通过所述通讯模块传输给所述数据处理模块。上述的载波通道测试系统，其中，所述的通道测试包括载波通道质量的检测和设备安装状况的测试。上述的载波通道测试系统，其中，所述载波通道检测装置和所述仿真应答终端的连接方式包括纯电缆线路连接和混合线路连接。上述的载波通道测试系统，其中，所述CCTS协议是测试载波通道质量而自定义的协议；Modbus协议、101协议和CDT协议均是测试设备安装状况的协议。由于采用了上述的技术方案，本发明的载波通道测试系统，它操作简单，功能齐全，集自动检测、数据采集和数据处理于一体，能方便快捷地对包含混合线路的多种线路实现载波通道测试。同时它还具有以下优点a)所述的仿真应答终端通过自动应答的方式配合所述载波通道检测装置完成通道测试，从根本上克服了需要多名工作人员从两端相互协同工作的缺点，实现了一方即可完成整个通道测试；b)该系统具有多种通讯协议，针对不同的通讯规约，实现多协议下对载波设备安装状况的测试；c)该系统可以很好地分别测试主站和从站的安装情况；d)该系统配置灵活，能设置不同的系统参数；
e)该系统设置的用户信息能起到保护作用，防止非法用户的使用。
图1是本发明的载波通道测试系统的系统框架图；图2是本发明用于实现混合线路载波通道测试的架构图；图3是本发明在不同条件下线路的载波质量测试结果；图4是本发明在不同条件下线路的信道延迟测试结果；图5是本发明在不同条件下线路的测试成功率。
具体实施例方式下面将结合附图对本发明作进一步说明。请参阅图1和图2，本发明的载波通道测试系统，包括依次连接的通道测试平台1、 通讯模块2、数据处理模块3和应用控制模块4 ；应用控制模块4包括用户模块41、测试模块42和系统参数模块43 ；数据处理模块3包括一数据库31 ；通道测试平台1包括相互连接的一载波通道检测装置11和一仿真应答终端12，其中用户模块41实现用户信息的记录和保存，根据保存的用户信息确认用户的合法性，防止了非法用户对本系统的使用，用户信息包括用户名、密码等信息；系统参数模块43实现用户对系统参数的设置和保存，系统参数包括COM端口号、 波特率、数据位、奇偶校检和停止位等信息；测试模块42读取系统参数模块43中的系统参数，生成相应的控制命令并发送至数据处理模块3 ；数据处理模块3将接收的该控制命令进行处理并发送至通讯模块2 ；通讯模块2实现Modbus协议、101协议、⑶T协议和自定义CCTS协议，并根据上述不同的协议将数据处理模块3处理后的控制命令打包成相应的数据帧形式，传输给载波通道检测装置 11 ；载波通道检测装置11解析由通讯模块2传输的数据帧形式的控制命令，并根据该控制命令生成相应的检测信号发送至仿真应答终端12，仿真应答终端12对该该检测信号自动应答，完成通道测试，得到表示测试结果的测试数据；载波通道检测装置11将得到的测试数据通过通讯模块2传输给数据处理模块3 ； 数据处理模块3对该测试数据进行处理后，发送至测试模块42的同时存储于数据库31，以供进行历史资料的分析；测试模块42接收数据处理模块3处理后的测试数据并呈现给用户。载波通道检测装置11和仿真应答终端12的连接方式包括纯电缆线路连接和混合线路连接。请参见图2，图中示出了由电缆和架空线组成的混合线路，该混合线路的两端通过卡接式耦合器5分别连接载波通道检测装置11和仿真应答终端12，载波通道检测装置 11连接上位机6，通讯模块2、数据处理模块3和应用控制模块4都置于上位机6中。上述的通道测试包括载波通道质量的检测和设备安装状况的测试。Modbus协议、101协议和⑶T协议均是测试设备安装状况的协议，载波通道检测装置11置于主站端，仿真应答终端12置于从站端，分为以下几种情况l)Modbus 协议
模拟主站，测试从站安装情况测试根据Modbus协议发送读取寄存器报文，根据从站的回复来判断安装情况，若在规定的时间接收到返回报文，且报文符合Modbus协议并且功能码为0x83或0x03的，则表示从站安装情况正常，否则为异常。模拟从站，测试主站安装情况测试一直等待从主站发来的报文，若在规定的时间收到报文并且报文符合Modbus协议，则表示主站安装情况正常，否则为异常。2) CDT 协议模拟主站，测试从站安装情况测试根据CDT协议向从站发送时间召唤帧，根据从站的回复来判断安装情况，若在规定的时间接收到返回报文，且报文符合CDT协议的上行报文格式，则表示从站安装情况正常，否则为异常。模拟从站，测试主站安装情况测试一直等待从主站发来的报文，若在规定的时间收到报文，并且报文符合CDT协议的下行报文格式，则表示主站安装情况正常，否则为异常。
3) 101 协议模拟主站，测试从站安装情况测试根据101协议向从站发送请求链路状态报文、 复位远方链路报文、请求一级数据报文和总召唤报文，若在规定的时间接收到相应的返回报文，且报文符合101协议，则表示从站安装情况正常，否则为异常。模拟从站，测试主站安装情况测试等待从主站发来的报文，若在规定的时间收到请求链路状态报文、复位远方链路报文、请求一级数据报文或总召唤报文，并且报文符合 101协议报文格式，则表示主站安装情况正常，并且返回相应应答报文，否则为异常。为更好的检验系统的测试功能，进行了实地的现场测试。在松江供电公司和市南供电公司的配合下，选取了四段不同情况的线路进行系统的试运行，初步达到了预期效果， 其具体测试环境和情况如下(表1)
权利要求
1.一种载波通道测试系统，其特征在于，包括依次连接的一通道测试平台、一通讯模块、一数据处理模块和一应用控制模块，其中所述应用控制模块一方面根据用户设置的系统参数发送控制命令至所述数据处理模块，另一方面接收所述数据处理模块处理后的测试数据；所述数据处理模块一方面对接收自所述测试模块的控制命令进行处理并发送至所述通讯模块；另一方面将所述通讯模块传输的测试数据进行处理并发送至所述应用控制模块；所述通讯模块一方面将所述数据处理模块处理后的控制命令根据不同协议打包成相应数据帧的形式传输给所述通道测试平台；另一方面将所述通道测试平台得到的测试数据传输给所述数据处理模块；所述通道测试平台对所述通讯模块传输的控制命令进行解析，进行通道测试，并将得到的测试数据反馈给所述通讯模块。
2.根据权利要求1所述的载波通道测试系统，其特征在于，所述应用控制模块包括一用户模块、一测试模块和一系统参数模块，其中所述用户模块实现用户信息的记录和保存；所述系统参数模块实现用户对系统参数的设置和保存；所述测试模块一方面读取所述系统参数模块中的系统参数，生成相应的控制命令并发送至所述数据处理模块；另一方面接收所述数据处理模块处理后的测试数据并呈现给用户。
3.根据权利要求1所述的载波通道测试系统，其特征在于，所述数据处理模块包括一数据库，所述数据处理模块对所述通讯模块传输的测试数据进行处理，并将处理结果存储于所述数据库。
4.根据权利要求1所述的载波通道测试系统，其特征在于，所述通讯模块实现Modbus 协议、101协议、CDT协议和自定义CCTS协议，根据这四种不同协议将所述述数 据处理模块处理后的控制命令打包成相应的数据帧形式。
5.根据权利要求1所述的载波通道测试系统，其特征在于，所述通道测试平台包括相互连接的一载波通道检测装置和一仿真应答终端，其中所述载波通道检测装置解析由所述通讯模块传输的数据帧形式的控制命令，并根据该控制命令生成相应的检测信号发送至所述仿真应答终端，所述仿真应答终端对该检测信号自动应答，完成通道测试；所述载波通道检测装置将完成通道测试所得到的表示测试结果的测试数据通过所述通讯模块传输给所述数据处理模块。
6.根据权利要求1或5所述的载波通道测试系统，其特征在于，所述的通道测试包括载波通道质量的检测和设备安装状况的测试。
7.根据权利要求5所述的载波通道测试系统，其特征在于，所述载波通道检测装置和所述仿真应答终端的连接方式包括纯电缆线路连接和混合线路连接。
8.根据权利要求4所述的载波通道测试系统，其特征在于，所述CCTS协议是测试载波通道质量而自定义的协议；Modbus协议、101协议和⑶T协议均是测试设备安装状况的协议。
全文摘要
本发明公开了一种载波通道测试系统，包括依次连接的通道测试平台、通讯模块、数据处理模块和应用控制模块；其中，应用控制模块包括用户模块、测试模块和系统参数模块；数据处理模块包括一数据库；通道测试平台包括相互连接的一载波通道检测装置和一仿真应答终端。本发明的载波通道测试系统，操作简单，功能齐全，集自动检测、数据采集和数据处理于一体，能方便快捷地对包含混合线路的多种线路实现载波通道测试。
文档编号H04L12/26GK102355378SQ201110206169
公开日2012年2月15日 申请日期2011年7月22日 优先权日2011年7月22日
发明者宗明, 曹袖, 梁卢鸿, 荆一楠, 钟勇 申请人:上海市电力公司, 上海思南电力通信有限公司